BIM技術在《建筑識圖與構造》課程中的應用

王晶瑩

(黑龍江建筑職業技術學院， 哈爾濱 150025)

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BIM技術在《建筑識圖與構造》課程中的應用

王晶瑩

(黑龍江建筑職業技術學院， 哈爾濱 150025)

摘要：《建筑識圖與構造》是高職土建類專業一門重要的專業基礎課，學生在學習過程中因構造節點抽象復雜、缺乏空間想象力等原因，對該課程的學習存在一定的困難。為了解決這一問題，我們結合教學實際，在《建筑識圖與構造》課程中引入BIM技術，為提高課堂教學效果起到了關鍵性的作用。本文介紹了BIM技術的定義、特點及其在《建筑識圖與構造》課程中的應用。

關鍵詞：BIM技術；建筑識圖與構造

0引言

《建筑識圖與構造》是高職土建類專業一門重要的專業基礎課，主要研究投影、土建施工圖的圖示方法、識讀方法和建筑的構造原理、構造組成、構造方法，是設計、施工、監理、預算，以及管理人員所必須具備的基本知識和技能。《建筑識圖與構造》是一門實踐性很強的課程，對識圖能力的培養和對構造節點的理解直接影響后續專業課程的學習。教學中除采用工程圖片的展示、施工視頻的觀看等手段外，BIM技術的引入也為提高課堂教學效果起到了關鍵性的作用。

1BIM技術的概述

BIM的英文全稱是Building Information Modeling，翻譯過來就是建筑信息模型。BIM技術是一種數據信息化工具，它應用于工程設計、施工以及管理全過程中。應用該技術建造的參數模型可存儲該項目中所有的數據信息。在項目的全生命周期過程中，利用它可以使整個項目的數據信息實現交換與共用，方便了施工人員的對照施工、管理人員的全盤掌控、后期運營的有跡可循，還可以為項目各參與方提供協同工作的平臺，使生產效率得以提升、工程質量有所保證、項目成本大幅降低。

2BIM技術的特點

BIM技術給人最初的印象是一種全新的建筑制圖軟件，一個三維的建筑設計工具。BIM技術改善了以往平面作圖的各種缺陷，采用的三維立體圖示方法，向人們展示了建筑中各個細節的連接情況，讓人們通過多媒體手段更加清楚地看到建筑的各種效果模型，用三維數字技術提升了建筑工程建設過程中各個細節的效率和質量。但BIM技術不僅僅是制圖軟件、設計工具，它還集成了整個建筑項目中各個部門的數據信息，從而構成了數據模型，通過數據模型可以完整準確地提供整個建筑工程項目的信息。可以說BIM技術改變了人們傳統的思想和觀念，給人們植入一種新的理念。對BIM技術的特點有以下3個方面的總結：

2.1信息的集成性和聯動性

BIM技術運用的是一個三維數字化制圖工具，是通過所有相關數據構建起來的數字化的實體，如數字化的門、窗、墻體等，能表現出門、窗、墻體的物理特性和功能特征，并具有智能性的關聯，門、窗和墻體之間能自動結合，在幾何關系和功能結構上能形成一個整體。

2.2信息的相關性和一致性

BIM技術的軟件系統是一個建立在數據基礎上的三維立體模型，在表現形式上既能進行傳統的二維平面表達(如平、立、剖面圖等)，又能進行三維的立體顯示和某種程度的動態顯示(如建筑效果圖、建筑動畫等)，以及在某種特定情況下用于分析計算的參數顯示(如建筑構件統計)。這些不同的顯示方式之間應保持高度的相關性和一致性，尤其在對建筑信息模型進行編輯、修改時，在任何一種顯示方式下進行的編輯和修改都能即時地在其他顯示方式中如實地反映出來。

2.3成果的可視性

可視性就是成果展示的形式直觀可視。BIM技術的成果是對建筑模型進行三維實體建模。以前在建筑工程建設完成之前，我們只能用二維的施工圖紙去想象三維的實體，而BIM不需要這樣，它可以直接用三維的方式來了解實體建筑的信息。另外，成果可視性不僅可以展示效果圖，而且能增加各專業之間的溝通、討論和決策，這些都可以在可視的狀態下進行。

3BIM技術在建筑識圖與構造課程中的應用

建筑工程技術、監理工程技術、工程造價等專業的高職大一新生，因建筑構造節點內容抽象復雜、缺乏空間想象能力等原因，對《建筑識圖與構造》課程的學習存在諸多困難，最理想的方法是走出校園，走入工地——以建筑施工現場為課堂，實施現場教學。但從實際角度出發，具體執行過程中存在很多弊端，比如施工現場不能滿足學校關于教學內容及進程的要求，大量學生出入工地影響施工進度與現場安全的管理，施工現場的講解流于表面不利于學生深入學習等。

BIM技術能很好地解決這一問題，應用BIM技術構建的建筑模型，能夠實現將實際施工現場“搬進”學校的目的，并完成以下教學目的：

3.1構造節點認知

應用BIM技術建造的建筑模型能夠反映出全部構造節點，包括民用與工業建筑常見結構類型的基礎、墻體、樓板層、樓梯、屋頂、門與窗、變形縫等大類，并可將節點按施工順序分層分段裸露展示其構造原理與做法。教學過程中可以應用BIM技術建造的建筑模型進行講解或演示，學生采用觀察、測量等手段，認識各類構造節點。如在墻身學習時，學生通過對建筑模型的觀察學習，能迅速理解墻身勒腳、散水、防潮層、踢腳、門窗洞口、過梁、圈梁、構造柱、變形縫等細部構造，明確各細部構造的材料、做法、連接關系、常規尺寸等。BIM模型的直觀性與現場感，不僅節約了教學時間，同時加深了學生對建筑構造節點的構造原理及做法的理解。

3.2建筑施工圖識圖

施工圖識圖的實質是將二維的平面設計圖紙想像轉化為空間立體的過程，包括建筑構造節點詳圖識圖與整套施工圖識圖。建筑節點構造詳圖因其詳細地表達了建筑細部的形狀、構造層次、尺寸、材料和做法，是建筑施工、工程預算的重要依據。細節決定成敗，建筑構造及細節處理的準確與否，已成為評價建筑品質的重要方面。學生空間想象能力不足，使其對節點構造詳圖的理解困難，如墻身詳圖識圖中的門窗節點，學生對過梁尺寸、門窗的安裝位置及做法易出現理解偏差。BIM技術的軟件系統是一個建立在數據基礎上的三維立體模型，它既能進行傳統的二維平面表達，又能進行三維的立體顯示，教學過程中可以進行圖形與實物對照講解與識圖，使識圖過程由枯燥的想象變成了有趣的體驗。通過圖物對照識圖，使學生理解與掌握了構造原理與做法。

3.3建筑構造節點測繪

建筑構造節點測繪是對BIM模型的構造節點進行測量，繪出節點的構造詳圖，為識圖的逆過程，是訓練與提高識圖能力的有效方法。如框架梁構件測繪，依據任務要求，學生對BIM模型裸露展示的框架梁進行測繪，通過仔細觀察框架梁形狀、各類鋼筋配置，了解鋼筋的種類與形狀、布置位置、鋼筋的錨固等，測量鋼筋保護層厚度、相關鋼筋的尺寸，繪制框架梁配筋圖。框架梁構件測繪，加深了學生對結構構件中鋼筋配置的理解，為識讀結構施工圖打下基礎。通過構造節點或結構構件的圖物對照識圖、測繪等，學生基于識圖與繪圖的反復訓練，能有效理解基本構造原理與具體做法，提高識讀實際工程施工圖的能力。

3.4查缺找錯，加深理解

根據BIM技術的集成聯動性和相關一致性，可以在BIM模型中設計個別有問題的節點，在學習的后續階段，采用尋找問題節點、指出錯誤之處的方法，可檢查學生對構造原理的理解程度，培養學生探索問題、主動分析與解決問題的能力，提高學生的創新能力，為實際施工中靈活運用構造原理，根據現場環境、材料供應、工程實際選擇合理的構造方案打下堅實的基礎。

4結語

BIM技術在《建筑識圖與構造》課程中的應用不僅可以充分調動學生的積極性、創造性，培養學生的看圖、畫圖、空間想象力，而且將傳授知識與提高能力統一起來，激發學生的創造動機，發揮創造性潛能，將各門專業知識進行縱向和橫向的聯系，獲得最佳的知識結構，提高教學的科學性和綜合效果。

參考文獻：

[1]馬紅俠. 淺析新時期建筑識圖與構造專業課改[J]. 中國職工教育，2012，(14).

[2]周靜麗. 關于在建筑識圖與構造教學中進行創造性教學的幾種方法的論述[J]. 科技信息，2009，(35).

[3]戴士弘. 職業教育課程教學改革、高職教改課程教學設計案例集[M]. 北京：清華大學出版社，2007，(11).

(編輯文新梅)

The Application of BIM Technology in the Architectural Recognition Chart and Construction Course

WANG Jingying

(Heilongjiang College of Construction, Harbin 150025, China)

Abstract：Architectural recognition chart and construction is an important professional basic course of civil engineering in higher vocational colleges. In the learning process, due to a lack of space imagination, abstract and complex structure node, and so on reasons, it makes students have difficulties in learning the course. In order to solve this problem, combining with teaching practice, introduce BIM technology in the course, which has played a key role in improving the effect of classroom teaching. This paper introduces the definition and characteristics of BIM technology and its application in the architectural recognition chart and construction course.

Keywords：BIM technology; architectural recognition chart and construction

中圖分類號：T

文獻標識碼：B文章編碼：1672-0601(2016)04-0066-03

作者簡介：王晶瑩(1981-)，女。講師，工學碩士。主要研究方向：建筑識圖與構造課程的改革；中高職教育的銜接等。

基金項目：黑龍江省教育廳規劃課題《BIM技術在高職土建專業課程中的應用研究》(課題編號：ZJC1214024)，主持人：張琨。

收稿日期：2015-12-15